JP2006259583A

JP2006259583A - レンズ装置及び撮像装置

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Publication number: JP2006259583A
Application number: JP2005080132A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Matsumoto; 憲一松本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】従来のレンズ装置では、レンズ鏡筒の駆動機構を小型化することが難しく、可動鏡筒を確実に進退動作させるためには、駆動機構の出力を大きくする必要があり、そのためには装置全体が大型化される。
【解決手段】直線状に延在され且つ互いに平行とされた複数の第１の案内溝７，６７を有する固定鏡筒５１と、レンズを保持して固定鏡筒５１の外側に配置されると共に直線状に延在され且つ第１の案内溝７，６７との間に所定の隙間をあけて対向された互いに平行をなす複数の第２の案内溝５９，５９を有する可動鏡筒５２と、第１の案内溝と第２の案内溝との間に転動自在に介在された複数個の転動体１４を有し、固定鏡筒に対して可動鏡筒をレンズの光軸方向へ移動可能に支持する複数の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃと、固定鏡筒５１に設けられた永久磁石４９と、可動鏡筒５２に設けられたコイル２６と、固定鏡筒との間で可動鏡筒を挟むように可動鏡筒の外側に配置される外装鏡筒４８と、を設ける。固定鏡筒５１及び外装鏡筒４８を磁性材料によって形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、転動体を介して可動部材を直線的に移動可能に構成したレンズ装置及び、そのレンズ装置を備えた撮像装置に関するものである。

従来の、この種のレンズ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、カメラ、ビデオカメラ等の撮像装置における撮影レンズを駆動するリニアアクチュエータ、光学機器及びレンズ鏡筒に関するものが記載されている。この特許文献１に記載されたレンズ鏡胴は、「光軸方向に可動する移動レンズ群と、この移動レンズ群を保持しガイドに沿って光軸方向に摺動自在のレンズ保持手段と、このレンズ保持手段を駆動する駆動手段及び位置検出手段を、それぞれ光軸方向から見て、移動レンズ群を中心としたレンズ鏡筒の４隅に設けたリニアアクチュエータを用いた」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献１のレンズ鏡胴によれば、「磁気に対する磁気回路からの漏れ磁束による悪影響を最小限にしつつ、レンズ鏡筒の４隅の空きスペースを有効に使うことで、レンズ鏡筒の幅方向のサイズを小さくでき、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる」等の効果が期待される。

従来の、他のレンズ装置としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、スチルカメラやビデオカメラ用のレンズ鏡胴に関するものが記載されている。この特許文献２に記載されたレンズ鏡胴は、「レンズを担持し光軸方向に移動すると共に光軸に平行な複数の第１ガイド溝を有する移動鏡胴と、前記第１ガイド溝に夫々対向した光軸に平行な複数の第２ガイド溝を有する固定鏡胴と、対向する前記第１ガイド溝と前記第２ガイド溝とに挟着される夫々複数の硬球とを備えた」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献２のレンズ鏡胴によれば、「光軸に平行なガイド溝に硬球を用いたので、移動鏡胴は極めて円滑に進退することができる」等の効果が期待される。

また、従来の更に他のレンズ装置として、特許文献３に記載されているようなものもある。特許文献３には、ビデオカメラのレンズシステム等に適用することができるレンズ鏡筒装置と被駆動体の駆動装置に関するものが記載されている。この特許文献３に記載されたレンズ鏡筒装置は、「レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒内に配置されるレンズと、前記レンズを保持する保持手段であって、コイルを備える前記保持手段と、前記保持手段の周囲に対応して前記レンズ鏡筒内に配置されたヨークと、前記保持手段を前記レンズ鏡筒内で移動するために前記ヨーク内に配置されたマグネットであって、前記コイルに通電することにより前記コイルとによりリニアアクチュエータを構成する前記マグネットと、前記リニアアクチュエータを駆動することにより、前記レンズの前記保持手段を、前記レンズ鏡筒に沿ってガイドするためのガイド手段であって、前記ヨークと前記マグネットと前記コイルよりも半径方向内側の位置に配置された前記ガイド手段と、を備える」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献３のレンズ鏡筒装置によれば、「ガイド軸のようなガイド手段を外側には位置させずに外形形状を簡素にすることができる」という効果が期待される。
特開平１１−１５０９７２号公報特開平８−２９６５６号公報特開平８−１５５９３号公報

しかしながら、リニアアクチュエータを駆動手段とする従来のレンズ装置においては、特許文献１に示すように、大部分のものがガイド軸を用いて可動レンズ保持枠を保持するものであった。そのため、通常、駆動手段のコイルは、可動レンズ保持枠の光軸中央から一定距離を置いた一部の箇所に固着されていた。また、駆動手段の永久磁石とヨークは、コイルを貫通するように配置され、或いはコイルに対して一定距離を置いて配置されており、いわゆるコイル可動式が一般的であった。尚、コイルを固定して永久磁石とヨークを可動させるマグネット可動式も存在するが、その配置箇所はコイル可動式と同じものであった。このような場合に、レンズ鏡筒の一部は、おのずと突起を帯びるか外形が角張ったものとなる。

そのため、レンズ鏡筒の一部に膨らみが生じてしまうことから、レンズ鏡筒を小径で円筒に近いものとすることが難しく、撮像装置全体の小型化を図ることが困難であった。更に、コイルは長方形の環状コイルを採用している場合が多く、その環状コイルの磁気回路として有効な部分は長方形の一辺のみであるため、磁気回路の回路効率という点からは磁気損失が大きいものであった。

また、従来のレンズ装置のうちには、レンズの外周側に環状コイルを配置したものも存在するが、ヨークが別部材で形成されていて、そのヨークを鏡筒に挿入する構造となっていた。そのため、鏡筒の肉厚が増加してしまい、装置全体として大型化する傾向となり、駆動効率が効率的ではなかった。

一方、従来の沈胴式レンズ装置をみてみると、直進筒で規制されたカムピン付きのレンズ保持枠が、カム溝が切られたカム環を回転することによってカムピンがカム溝をトレースし、これにより直進筒が沈胴動作をするものが一般的であった。この場合、直進筒の摺動摩擦抵抗が極めて大きいために、発生トルクの大きなＤＣモータやギア配列による減速トルクを大きくしたもの、或いは手動操作によるものが一般的であり、リニアモータによって沈胴動作を行うことには困難があった。更に、ギア配列を設けたり、個別にモータを実装しようとすると、おのずとレンズ鏡筒の外形形状が膨らむことになり、装置全体の小型化、小径化にも限界があった。

解決しようとする問題点は、従来のレンズ装置では、レンズ鏡筒の駆動機構を小型化することが難しく、可動鏡筒を確実に進退動作させるためには、駆動機構の出力を大きくする必要があり、そのためには装置全体が大型化されるという点である。

本発明のレンズ装置は、直線状に延在され且つ互いに平行とされた複数の第１の案内溝を有する固定鏡筒と、レンズを保持して固定鏡筒の外側又は内側に配置されると共に直線状に延在され且つ第１の案内溝との間に所定の隙間をあけて対向された互いに平行をなす複数の第２の案内溝を有する可動鏡筒と、第１の案内溝と第２の案内溝との間に転動自在に介在された複数個の転動体を有し、固定鏡筒に対して可動鏡筒をレンズの光軸方向へ移動可能に支持する複数の転動体ユニットと、固定鏡筒及び可動鏡筒の一方に設けられ、その固定鏡筒又は可動鏡筒の外周面又は内周面に配置された永久磁石と、固定鏡筒及び可動鏡筒の他方に設けられ、その可動鏡筒又は固定鏡筒の直径と略等しい直径を有するコイルと、固定鏡筒との間で可動鏡筒を挟むように可動鏡筒の外側又は内側に配置されるヨーク鏡筒と、を設け、固定鏡筒及びヨーク鏡筒を磁性材料によって形成したことを最も主要な特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、直線状に延在され且つ互いに平行とされた複数の第１の案内溝を有する固定鏡筒と、レンズを保持して固定鏡筒の外側又は内側に配置されると共に直線状に延在され且つ第１の案内溝との間に所定の隙間をあけて対向された互いに平行をなす複数の第２の案内溝を有する可動鏡筒と、第１の案内溝と第２の案内溝との間に転動自在に介在された複数個の転動体を有し、固定鏡筒に対して可動鏡筒をレンズの光軸方向へ移動可能に支持する複数の転動体ユニットと、を有するレンズ装置を備えた撮像装置において、レンズ装置には、固定鏡筒及び可動鏡筒の一方に設けられ、固定鏡筒又は可動鏡筒の外周面又は内周面に配置された永久磁石と、固定鏡筒及び可動鏡筒の他方に設けられ、可動鏡筒又は固定鏡筒の直径と略等しい直径を有するコイルと、固定鏡筒との間で可動鏡筒を挟むように可動鏡筒の外側又は内側に配置されるヨーク鏡筒と、を設け、固定鏡筒及びヨーク鏡筒を磁性材料によって形成したことを特徴としている。

本発明のレンズ装置及び撮像装置によれば、小型でありながらレンズ保持枠を確実かつスムースに直進移動させることができ、小型でリニア駆動が可能なレンズ装置及び、そのレンズ装置を備えた撮像装置を提供することができる。

小型でリニア駆動が可能なレンズ装置及び、そのレンズ装置を備えた撮像装置を、簡単な構成によって実現した。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図１〜図１０は、本発明のレンズ装置及び撮像装置の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１はレンズ鏡筒の第１の実施例を示す分解斜視図、図２はレンズ装置の第１の実施例を示す分解斜視図、図３は直動転がり案内装置の第１の実施例を示す分解斜視図、図４は直動転がり案内装置の第２の実施例を示す分解斜視図、図５は直動転がり案内装置の第３の実施例を示す分解斜視図、図６は撮像装置の第１の実施例を示す斜視図、図７は撮像装置の可動鏡筒が繰出した斜視図、図８は撮像装置の断面図、図９は図８のＸ−Ｘ線断面図、図１０Ａ，Ｂは可動鏡筒が繰出した断面図、図１１はレンズ装置の第２の実施例を示す斜視図である。

まず、本発明のレンズ装置に用いられる直動転がり案内装置について説明する。図３は、直動転がり案内装置の第１の実施例を示す分解斜視図である。この直動転がり案内装置１は、第１の案内溝７を有する案内部材２と、第２の案内溝８を有する可動部材３と、案内部材２を保持する固定部材４と、第１の案内溝７と第２の案内溝８との間に転動自在に介在された転動体ユニット５と、予圧部材の一実施例を示す一対の板ばね６Ａ，６Ｂとを備えて構成されている。

案内部材２は、平面形状が長方形をなすと共に、その長手方向と直交する方向に断面した形状がＴ字形をなす板状の部材からなる。案内部材２の平面側の略中央部には長手方向に連続して一端から他端まで達する第１の案内溝７が設けられている。第１の案内溝７の長手方向と直交する方向の断面形状はＶ字形とされており、その底部には、転動体との接触を避けるための逃げ溝が設けられている。第１の案内溝７の両側の傾斜面は、それぞれ略４５°に設定されている。この案内部材２の第１の案内溝７が設けられた面と反対側の面の略中央部に、長手方向に連続して一端から他端まで達する突条部９が設けられており、この突条部９の両側の凹部が庇部９ａ，９ｂとされている。

一対の庇部９ａ，９ｂには、それぞれ位置決め孔１０と２つの嵌合孔１１，１１が設けられている。各ばね受け部９ａ，９ｂにおいて、位置決め孔１０は長手方向の略中央部に設定され、２つの嵌合孔１１，１１は、位置決め孔１０を中心として長手方向の両側に略等間隔に設定されている。２つの嵌合孔１１は、第１の案内溝７が延在する方向と直交する方向に長くした長孔とされている。

可動部材３は、案内部材２と略同様の形状を有しており、形状がＴ字形をなす板状の部材からなる。案内部材２の底面側の略中央部には長手方向に連続して一端から他端まで達する第２の案内溝８が設けられている。第２の案内溝８の長手方向と直交する方向の断面形状は逆Ｖ字形とされており、その頂部には、転動体との接触を避けるための逃げ溝が設けられている。第２の案内溝８の両側の傾斜面は、それぞれ略４５°に設定されている。この可動部材３の第２の案内溝８が設けられた面と反対側の面の略中央部に、長手方向に連続して一端から他端まで達する突条部１２が設けられており、この突条部１２の両側に庇部１２ａ，１２ｂが設定されている。

可動部材３の幅方向の寸法は案内部材２の幅方向の寸法と略同一とされているが、長手方向の寸法は、可動部材３の方が案内部材２よりも長く形成されている。これは、案内部材２が所定位置に固定され、その案内部材２に対して可動部材３が案内溝の延在する方向へ相対的に移動するものだからである。なお、第１の案内溝７と第２の案内溝８は、略同一の大きさに設定されている。

転動体ユニット５は、転動体の第１の実施例を示す複数個（この実施例では４個）の円筒ころ１４と、これら円筒ころ１４を転動自在に保持する保持器１５とから構成されている。円筒ころ１４が転動体として好適であるが、その他の転動体、例えば、球面ころや球等を用いることもできる。保持器１５には、円筒ころ１４を収容するための保持穴１６が転動体の数と同数である４箇所に設けられている。保持器１５の４箇所の保持穴１６は、同一直線上に直列に配置されており、それらの保持穴１６に４個の円筒ころ１４が、その傾斜方向を１つおきに変えて４５°傾けた状態で転動自在に保持されている。

固定部材４は、案内部材２を収納できる凹部１７を有する長方形の枠状をなす部材からなる。固定部材４の底面の幅方向の略中央部には、長手方向に延在された長穴１８が設けられており、この長穴１８の幅方向の両側に底面部１９Ａ，１９Ｂが形成されている。各底面部１９Ａ，１９Ｂには、上方に突出する位置決めピン２１と、同じく上方に突出する２つの嵌合ピン２２，２２が設けられている。

位置決めピン２１は、各底面部１９Ａ，１９Ｂにおいて、それぞれ長手方向の略中央部に設定されている。また、２つの嵌合ピン２２，２２は、それぞれ位置決めピン２１を中心として長手方向の両側に所定の間隔をあけて配置されている。これら位置決めピン２１及び嵌合ピン２２，２２は、案内部材２の位置決め孔１０及び嵌合孔１１，１１に対応されており、組立時において互いに嵌合するように構成されている。

固定部材４の左右対称をなす底面部１９Ａ，１９Ｂに、一対の板ばね６Ａ，６Ｂが個別に装着されている。各板ばね６Ａ，６Ｂは、底面部１９Ａ，１９Ｂと略同程度の大きさを有する長尺状のばね材からなり、長手方向の中央部には支持部６ａが設定されている。更に、各板ばね６Ａ，６Ｂの長手方向の両端部には圧接部６ｂ，６ｂが設定されており、これら圧接部６ｂ，６ｂと支持部６ａとの間に、圧接部６ｂ，６ｂにばね力を付与する弾性部６ｃ，６ｃが設定されている。

各板ばね６Ａ，６Ｂの支持部６ａの略中央部には、丸孔からなる位置決め孔２３をそれぞれ設けている。各位置決め孔２３には、固定部材４に設けた位置決めピン２１が嵌合される。この位置決め孔２３の直径は、位置決めピン２１の軸径よりも大きく形成されており、位置決めピン２１との間に適当な大きさの隙間を設定することによって嵌合ピン２２との精度誤差を吸収できるようにしている。また、各板ばね６Ａ，６Ｂの弾性部６ｃの圧接部６ｂの近傍には、長孔からなる逃げ孔２４，２４をそれぞれ設けている。各逃げ孔２４，２４には、固定部材４に設けた嵌合ピン２２，２２がそれぞれ嵌合される。この逃げ孔２４は、板ばね６Ａ，６Ｂの弾性部６ｃ，６ｃの弾性変形を許容するために長手方向に延在した長孔として形成されている。

案内部材２、可動部材３、固定部材４及び保持器１５の材質としては、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）等のエンジニアリングプラスチックが好適であるが、アルミニウム合金その他の金属を用いることもできる。板ばね６Ａ，６Ｂとしては、ばね鋼等の金属が好適であるが、ＡＢＳ樹脂等のエンジニアリングプラスチックを用いることもできる。また、円筒ころ１４としては、ステンレス鋼、構造用炭素鋼、超硬合金、エンジニアリングプラスチック等の各種の材料を用いることができる。

このような構成を有する直動転がり案内装置１は、例えば、次のようにして簡単に組み立てることができる。まず、固定部材４の左右の底面部１９Ａ，１９Ｂに、一対の板ばね６Ａ，６Ｂを個別に装着する。このとき、各板ばね６Ａ，６Ｂは、支持部６ａの位置決め孔２３に各底面部１９Ａ，１９Ｂの位置決めピン２１を嵌合すると共に、両側の嵌合孔１１，１１に嵌合ピン２２，２２をそれぞれ嵌合する。次に、案内部材２を、一対の板ばね６Ａ，６Ｂの上から固定部材４の凹部１７内に挿入する。そして、位置決めピン２１を位置決め孔１０に嵌合すると共に、両側の嵌合ピン２２，２２を嵌合孔１１，１１にそれぞれ嵌合する。

この際、嵌合孔１１が長孔とされていて、その長手方向が第１の案内溝７と直交する方向に設定されているため、この長孔によって位置決めピン２１に対する嵌合ピン２２の精度上の誤差を吸収することができ、案内部材２の取付作業を簡単且つ迅速に行うことができる。

次に、４個の円筒ころ１４を保持した転動体ユニット５を、案内部材２の第１の案内溝７に嵌め込む。その後、可動部材３を案内部材２の上に重ね合わせ、次に、第２の案内溝８を転動体ユニット５には嵌め合わせる。これにより、組立作業が完了して直動転がり案内装置１が得られる。

このような構成を有する直動転がり案内装置１によれば、固定部材４の位置決めピン２１と嵌合ピン２２とで板バネ６Ａ，６Ｂと案内部材２の位置決めを行うことができる。しかも、案内部材２と固定部材４との間に２枚の板バネ６Ａ，６Ｂを介在させ、そのばね力で案内部材２を可動部材３側に付勢する構成としたため、２枚の板バネ６Ａ，６Ｂのばね力で決定される所定の予圧を常に転動体ユニット５に付与することができる。その結果、転動体ユニット５の移動方向の位置によらず、その転動体ユニット５及び案内部材２の可動方向に対する傾きを軽減することが可能となり、安定した動作を得ることができる。

図４には、本発明のレンズ装置に係る直動転がり案内装置の第２の実施例を示している。この第２の実施例に係る直動転がり案内装置３１は、前記第１の実施例における２枚で一対の板ばね６Ａ，６Ｂに替えて、一対の永久磁石を２組用い、２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂによって予圧部材の第２の実施例を構成したものである。この第２の実施例が前記第１の実施例と異なるところは２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂのみであるため、ここでは板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂについて説明し、その他の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。

即ち、直動転がり案内装置３１は、第１の案内溝７を有する案内部材２と、第２の案内溝８を有する可動部材３と、案内部材２を保持する固定部材４と、第１の案内溝７と第２の案内溝８との間に転動自在に介在された転動体ユニット５と、予圧部材の第２の実施例を示す２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂとを備えて構成されている。

板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ第１の磁石板３３と第２の磁石板３４とによって構成されている。第１の磁石板３３と第２の磁石板３４は同一のものであり、従って、この実施例では４個の同一の磁石板を用いることによって２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂが構成されている。各磁石板３３，３４は、固定部材４の底面部１９Ａ，１９Ｂと略同程度の大きさを有する長尺状の磁石からなり、その一面側の全面にＮ極が設定され、他面側の全面にＳ極が設定されている。

更に、各磁石板３３，３４の長手方向の略中央部には、丸孔からなる位置決め孔３５が設けられている。各位置決め孔３５には、固定部材４に設けた位置決めピン２１が嵌合される。この位置決め孔３５の直径は、前記実施例の位置決め孔２３と同様に、位置決めピン２１の軸径よりも大きく形成されており、位置決めピン２１との間に適当な大きさの隙間を設定し、これにより嵌合ピン２２との位置精度の誤差を吸収できるようにしている。また、各磁石板３３，３４の両端部には、長孔からなる嵌合孔３６，３６が設けられている。各嵌合孔３６，３６には、固定部材４に設けた嵌合ピン２２，２２がそれぞれ嵌合される。この嵌合孔３６は、案内部材２の嵌合孔１１と同様に、第１の案内溝７が延在する方向と直交する方向に長くした長孔として形成されている。

このような構成を有する直動転がり案内装置３１は、例えば、次のようにして簡単に組み立てることができる。まず、固定部材４の左右の底面部１９Ａ，１９Ｂに、それぞれ第２の磁石板３４，３４を装着する。このとき、第２の磁石板３４，３４は、それぞれ同じ極（例えば、Ｎ極）を上にして、中央の位置決め孔３５に各底面部１９Ａ，１９Ｂの位置決めピン２１を嵌合すると共に、両側の嵌合孔３６，３６に嵌合ピン２２，２２をそれぞれ嵌合する。このとき、第２の磁石板３４，３４は、接着剤等の固着手段を用いて底面部１９Ａ，１９Ｂに固定することが好ましいが、本実施例のように永久磁石の反発力を利用する場合には、固着手段を用いることなく、単に位置決め孔３５に位置決めピン２１を嵌合するのみであってもよい。

次に、予め一対の第１の磁石板３３，３３が固着されている案内部材２を一対の第２の磁石板３４，３４の上に重ね合わせる。このとき、一対の第１の磁石板３３，３３は、一対の第２の磁石板３４，３４との関係で互いに反発しあうように、Ｎ極を対向させて配置する（これとは逆に、Ｓ極同士を対向させてもよい。）。一対の第１の磁石板３３，３３は、案内部材２の左右の庇部９ａ，９ｂの第１の案内溝７と反対側の面である突条部９のある面の当該突条部９の両側に、接着剤等の固着手段によって固定されている。

このとき、第１の磁石板３３の位置決め孔３５は各庇部９ａ，９ｂの位置決め孔１０と合致させ、両側の嵌合孔３６，３６は各庇部９ａ，９ｂの嵌合孔１１，１１と合致させるようにする。このように一対の第１の磁石板３３，３３が一体化された案内部材２を、一対の第１の磁石板３３，３３の上から固定部材４の凹部１７内に挿入する。そして、位置決めピン２１を位置決め孔３５，１０に嵌合すると共に、両側の嵌合ピン２２，２２を嵌合孔３６，１１にそれぞれ嵌合する。

この際、互いに合致された嵌合孔３６及び嵌合孔１１が共に長孔とされていて、その長手方向が第１の案内溝７と直交する方向に設定されているため、この長孔によって位置決めピン２１に対する嵌合ピン２２の位置精度の誤差を吸収することができ、案内部材２の取付作業を簡単且つ迅速に行うことができる。

その後、前記実施例と同様に、４個の円筒ころ１４を保持した転動体ユニット５を、案内部材２の第１の案内溝７に嵌め込む。そして、可動部材３を案内部材２の上に重ね合わせ、第２の案内溝８を転動体ユニット５に嵌め合わせる。これにより、組立作業が完了して直動転がり案内装置３１が得られる。なお、永久磁石に替えて、電磁石、誘磁コイル等の磁性部材を用いることも可能である。

このような構成を有する直動転がり案内装置３１によれば、固定部材４と案内部材２との間に介在された２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂにおいて、それぞれが対をなす第１の磁石板３３と第２の磁石板３４とが互いに反発しあうように配置されているため、前記板ばね６Ａ，６Ｂと同様に、一対の永久磁石の反発力を利用して転動体ユニット５に適当な強さの予圧を与えることができる。そのため、前記実施例と同様に、転動体ユニット５の沈み込みを回避することができ、転動体ユニット５に加わる予圧が大きく変化するのを防止して、可動部材３のスムースな移動を確保することができる。

図５には、本発明のレンズ装置に係る直動転がり案内装置の第３の実施例を示している。この第３の実施例に係る直動転がり案内装置４１は、前記第２の実施例における直動転がり案内装置３１の２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂの一方の要素を構成する一対の第２の磁石板３４，３４を可動部材３に固定する構成としたものである。

この第３の実施例に係る直動転がり案内装置４１が前記第２の実施例に係る直動転がり案内装置３１と異なるところは、一対の第２の磁石板４４，４４を可動部材４６に設けると共に、それに対応して案内部材４５の形状を一部変更した点である。よって、ここでは２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂ（それぞれ第１の磁石板３３と第２の磁石板４４とからなる。）と案内部材４５及び可動部材４６との構成について説明し、その他の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。

即ち、直動転がり案内装置４１は、第１の案内溝７を有する案内部材４５と、第２の案内溝８を有する可動部材４６と、案内部材４５を保持する固定部材４と、第１の案内溝７と第２の案内溝８との間に転動自在に介在された転動体ユニット５と、予圧部材をなす２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂ（第１の磁石板３３と第２の磁石板４４）とを備えて構成されている。

案内部材４５は、その形状は前記実施例における案内部材２と略同様であるが、異なるところは、庇部９ａ，９ｂの第１の案内溝７側に第１の磁石板３３を収納するための凹部をそれぞれ設け、それらの凹部に２枚の第１の磁石板３３を装着して一体的に構成した点である。２枚の第１の磁石板３３は、接着剤等の固着手段を用いて固定する。このとき、第１の磁石板３３の位置決め孔３５は庇部９ａ（又は９ｂ）の位置決め孔１０と一致させ、両側の嵌合孔３６，３６は庇部９ａ（又は９ｂ）の嵌合孔１１と一致させるようにする。

可動部材４６は、その形状は前記実施例における可動部材３と略同様であるが、異なるところは、庇部１２ａ，１２ｂの第２の案内溝８側に第２の磁石板４４を収納するための凹部をそれぞれ設け、それらの凹部に２枚の第２の磁石板４４を装着して一体的に構成した点である。この場合、第１の磁石板３３の極性と第２の磁石板４４の極性は、互いに引き合うように設定してもよく、また、互いに反発し合うように設定してもよい。その理由は、第１及び第２の案内溝７，８を挟んで左右対称に２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂを配置しているため、上記極性の組み合わせのどちらを採用しても、左右方向のバランスを取ることができるからである。

このような構成を有する直動転がり案内装置４１は、例えば、次のようにして更に簡単に組み立てることができる。まず、固定部材４に案内部材４５を装着する。このとき、案内部材４５の一対の位置決め孔１０，３５に固定部材４の一対の位置決めピン２１，２１を嵌合すると共に、二対の嵌合孔１１，３６に二対の嵌合ピン２２，２２を嵌合する。次に、４個の円筒ころ１４を保持した転動体ユニット５を、案内部材４５の第１の案内溝７に嵌め込む。その後、可動部材４６を案内部材４５の上に重ね合わせ、第２の案内溝８を転動体ユニット５に嵌め合わせる。これにより、組立作業が完了し、直動転がり案内装置４１が得られる。

このような構成を有する直動転がり案内装置４１によれば、案内部材４５と可動部材４６の間に介在された２組の板状永久磁石３２Ａ，３２Ｂにおいて、それぞれが対をなす第１の磁石板３３と第２の磁石板４４とが互いに反発し合うか又は互いに引き合うように配置されているため、前記板ばね６Ａ，６Ｂ及び前記磁石板３３，３４を用いた場合と同様に、一対の永久磁石の反発力又は引張力を利用して転動体ユニット５に適当な強さの予圧を与えることができる。そのため、前記実施例と同様に、転動体ユニット５の沈み込みを回避することができ、転動体ユニット５に加わる予圧が大きく変化するのを防止して、可動部材４６のスムースな移動を確保することができる。

図１は、本発明のレンズ装置の第１の実施例に係るレンズ鏡筒５０の主要な構成部品を示すものである。レンズ鏡筒５０は、固定鏡筒５１と、この固定鏡筒５１にスライド可能に保持された可動鏡筒５２と、固定鏡筒５１と可動鏡筒５２との間に介在された３つの転動体ユニット５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃと、ヨークの働きをなすヨーク鏡筒の一具体例を示す外装鏡筒４８と、２組の板ばね６Ａ，６Ｂと、２つの案内部材２，２等から構成されている。

固定鏡筒５１は、円形をなす筒体からなり、その軸方向の一端には、半径方向外側に展開されたフランジ部５１ａが設けられている。固定鏡筒５１の外周面の３箇所には、所定の範囲内で平面とされた３つの平面部５４ａ，５４ｂ，５４ｃが設けられている。３つの平面部５４ａ〜５４ｃは、互いに等角度間隔に配置されており、第１の平面部５４ａには第１の案内溝である外周案内溝５５が設けられ、また、第２及び第３の平面部５４ｂ，５４ｃにはそれぞれ長方形をなす開口部５６Ａ，５６Ｂが設けられている。外周案内溝５５は、固定鏡筒５１の軸方向と平行をなすよう直線状に延在されており、その断面形状はＶ字形とされていて、それぞれ両側に４５°傾斜された案内面が設けられている。この外周案内溝５５には、第１の転動体ユニット５３Ａの一面側が嵌め合わされている。

固定鏡筒５１の２つの開口部５６Ａ，５６Ｂの幅方向（円周方向）両側の縁部には、位置決めピン２１と２つの嵌合ピン２２，２２とが軸方向に所定間隔あけて直列をなすようにそれぞれ設けられている。これらのピン２１，２２に位置決め孔２３及び逃げ孔２４を嵌合することにより、それぞれの開口部５６Ａ，５６Ｂの縁部に、一対の板ばね６Ａ，６Ｂがそれぞれ取り付けられている。これら一対の板ばね６Ａ，６Ｂの上に、それぞれ第１の案内溝７を外側に向けた状態で案内部材２が重ね合わされている。各案内部材２の第１の案内溝７には、転動体ユニット５３Ｂ及び５３Ｃの一面側がそれぞれ嵌め合わされている。なお、３つの転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃは、前記実施例で説明した転動体ユニット５と同様の形状及び構成を有するものである。

更に、固定鏡筒５１の外周面における３箇所の平面部５４ａ，５４ｂ，５４ｃの間の３箇所の曲面部には、円弧状に湾曲形成された３個の永久磁石４９が取り付けられている。３個の永久磁石４９は同一の形状及び大きさを有する板状の磁石からなり、固定鏡筒５１の周方向に等間隔に配置（３等配）され、接着剤等の固着手段によって一体的に固定されている。

可動鏡筒５２は、固定鏡筒５１よりも直径の大きな円形をなす筒体からなり、この可動鏡筒５２の内側に所定の隙間をあけて固定鏡筒５１が挿入されている。可動鏡筒５２の内周面の３箇所には、半径方向内側に突出された突出部５８ａ，５８ｂ，５８ｃが設けられている。３つの突出部５８ａ〜５８ｃの一部は、可動鏡筒５２の一端から軸方向外側に突出されている。３つの突出部５８ａ〜５８ｃは、周方向に等間隔に配置（３等配）されており、それぞれの内面の略中央部には、軸方向に連続された第２の案内溝５９がそれぞれ設けられている。

第２の案内溝５９は、可動鏡筒５２の軸方向と平行をなすよう直線状に延在されており、その断面形状はＶ字形とされていて、それぞれ両側に４５°傾斜された案内面が設けられている。この第２の案内溝５９には、転動体ユニット５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの他面側がそれぞれ嵌め合わされている。即ち、３箇所の第２の案内溝５９は、固定鏡筒５１の第１の案内溝５５と、その固定鏡筒５１に装着された２つの案内部材２，２の第１の案内溝７，７とにそれぞれ対向されており、これら内外の案内溝５５，５９及び７，５９間に、３個の転動体ユニット５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃがそれぞれ転動自在に介在されている。

更に、可動鏡筒５２には、固定鏡筒５１に対して可動鏡筒５２を軸方向へ進退動作させるためのコイル２６が取り付けられている。コイル２６は、可動鏡筒５２と略同様の直径（内径及び外径の両方）となるように所定回数を巻回されていると共に、３つの突出部５８ａ〜５８ｃに嵌め合わされて、可動鏡筒５２の一方の端部に一体的に固着されている。このコイル２６には、給電用の配線板２７が結線されている。そして、可動鏡筒５２の外側に、所定の隙間をあけて円筒体からなる外装鏡筒４８が装着されている。また、外装鏡筒４８は、その軸方向の一端において固定鏡筒５１のフランジ部５１ａと係合されて、位置決めされている。

固定鏡筒５１及び外装鏡筒４８の材質としては、高透磁率の磁性材料｛例えば、純鉄、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）等｝が好適である。しかしながら、固定鏡筒５１の材質としては、例えば、全体を樹脂製の筒体として、必要な箇所に高透磁率の磁性材料を配置する構成とすることもできる。この場合には、固定鏡筒５１に設けるべき第１の案内溝５５や、高い寸法精度や高い面精度が要求される箇所を樹脂成形品として形成することができる。更に、アルミニウム合金やマグネシウム合金等を用いたダイキャストモールド品、或いはダイキャストモールド品と樹脂とで複合成形した複合材料品として形成することもできる。このように、固定鏡筒５１を樹脂成形品等で形成する場合には、より高い量産性が見込まれるものとなる。

また、可動鏡筒５２の材質としては、樹脂成形品であってもよいことは勿論のこと、固定鏡筒５１と同様に、アルミニウム合金やマグネシウム合金等を用いたダイキャストモールド品、或いはダイキャストモールド品と樹脂とで複合成形した複合材料品として形成することもできる。

前述したコイル２６と３個の永久磁石４９と固定鏡筒５１と外装鏡筒４８とによってリニアモータ駆動手段が構成されている。この場合、固定鏡筒５１が、永久磁石４９を配設した接地側ヨークとして構成され、外装鏡筒４８が、接地側ヨークからの磁束を受ける対向側ヨークとして構成されている。これにより、コイル２６を固着した可動鏡筒５２が一定磁束の中に存在するため、そのコイル２６に結線された配線板２７の接続端子間に電圧をかけることで、リニアモータ駆動が可能となる。

この場合、固定鏡筒５１に対して可動鏡筒５２が、３つの転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃを介してスライド自在に支持され、しかも、２組の板ばね６Ａ，６Ｂの付勢力によって予圧を受けているため、支持部全体としてガタを生じることがなく、更にレンズの光軸に対するズレのない光軸方向の移動動作を実現することができ、安定した高精度な光軸方向の移動動作が可能となる。また、３つの永久磁石４９は、３つの転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃが配置される部分を除いて、それ以外の全ての面を占有できるため、磁石の占有面積を可及的に大きく設定することができると共に、コイル２６が３つの永久磁石４９と一定の隙間をあけて円周上に存在することから、磁気回路の効率を最大限に生かすことが可能である。

図２は、図１に示したレンズ鏡筒５０を含むレンズ装置２００のすべての構成部品を表した分解斜視図である。このレンズ装置２００は、大きく分けて３つのレンズ群で構成された３レンズ群構成の光学系からなるものである。また、図６及び図７は、図２に示したレンズ装置２００が内蔵された撮像装置の一実施例を示す電子スチルカメラ１５０の外観斜視図である。図８は、電子スチルカメラ１５０のレンズ装置２００部分を縦方向に断面した図、図９は図８のＸ−Ｘ線断面図、図１０はレンズ装置２００の可動鏡筒５２が繰出した状態の説明図である。

図２に示すように、レンズ装置２００は、外装鏡筒４８と、第１及び第２の固定鏡筒５１，２０１と、第１及び第２の可動鏡筒５２及び２０２と、１群レンズ２１１と、２群レンズ２１２と、３群レンズ２１３と、撮像手段の一具体例を示すＣＣＤ（固体撮像素子）２１４等を備えて構成されている。第１の固定鏡筒５１と第２の固定鏡筒２０１は、その背面側において電子スチルカメラ１５０のカメラ本体（撮像装置本体）１５１にそれぞれ固定されている。また、第１の固定鏡筒５１の外周面には３つの第１の永久磁石４９が等間隔に配置されて固着されている。第２の固定鏡筒２０１の外周面には２つの第２の永久磁石２０４が等間隔に配置されて固着されている。

１群レンズ２１１は、リング状をなす１群レンズ保持枠２１６の中央の穴に保持されている。この１群レンズ保持枠２１６は、第１の可動鏡筒５２の前側端面部に固定されている。２群レンズ２１２は、リング状をなす２群レンズ保持枠２１７の中央の穴に保持されている。この２群レンズ保持枠２１７は、円筒状をなす第２の可動鏡筒２０２と一体に設けられている。３群レンズ２１３は、リング状をなす３群レンズ保持枠２１８の中央の穴に保持されている。この３群レンズ保持枠２１８は、円筒状をなす第２の可動鏡筒２０２と一体的に設けられている。３つの群レンズ２１１，２１２，２１３は、それぞれの光軸を同一軸上に一致させて配置されており、その光軸上であって３群レンズ２１３の後方にＣＣＤ２１４が配置されている。ＣＣＤ２１４はプリント配線基板２１５の所定の配線回路上に実装されており、その状態でカメラ本体１５１に取り付けられている。

第２の可動鏡筒２０２は、半径方向内側に所定の隙間をあけて第２の固定鏡筒２０１の外側に嵌合されている。第２の可動鏡筒２０２には、半径方向外側に所定の隙間をあけて第１の固定鏡筒５１が嵌合されている。第１の固定鏡筒５１には、半径方向外側に所定の隙間をあけて第１の可動鏡筒５２が嵌合されている。更に、第１の可動鏡筒５２には、半径方向外側に所定の隙間をあけて外装鏡筒４８が嵌合されている。そして、図８及び図９等に示すように、第１の可動鏡筒５２と第１の固定鏡筒５１との間に３組の第１の転動体ユニット５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが配置され、第１の固定鏡筒５１と第２の可動鏡筒２０２との間に３組の第２の転動体ユニット６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃが配置されている。

３組の第１の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び３組の第２の転動体ユニット６５Ａ〜６５Ｃは、それぞれ周方向に等間隔（１２０°）に配置されている。そして、第１の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃと第２の転動体ユニット６５Ａ〜６５Ｃとは、それぞれ６０°回転偏倚した位置に配置されている。

このような構成を実現するため、第１の固定鏡筒５１には、軸方向に連続された内外２つの案内溝６６，６７と、２つの案内部材２，２を保持するための２つの開口部６８，６８と、２つの案内板６９，６９を保持するための２つの凹陥部７１，７１とが設けられている。内案内溝６６は第１の固定鏡筒５１の内周面に設けられ、外案内溝６７は第１の固定鏡筒５１の外周面に設けられており、それらは互いに１８０°回転偏倚した位置に設定されている。外案内溝６７が、第１の固定鏡筒５１と第１の可動鏡筒５２との間の相対的な位置を決定するための基準部とされ、内案内溝６６が、第１の固定鏡筒５１と第２の可動鏡筒２０２との間の相対的な位置を決定するための基準部とされている。

また、第１の固定鏡筒５１において、外案内溝６７を中心として両側へ６０°回転偏倚した位置の内周面に２つの凹陥部７１，７１が設定され、更に両側へ６０°回転偏倚した位置の外周面に２つの開口部６８，６８が開口されている。この第１の固定鏡筒５１に対応して、第２の可動鏡筒２０２の外周面の３箇所には、軸方向に連続された３つの案内溝７２，７３，７４が設けられている。３つの案内溝７２〜７４は、周方向に等間隔に配置されており、第１の案内溝７２の断面形状はＶ字形であるが、他の２つである第２及び第３の案内溝７３，７４の断面形状は半円形とされている。

第１の案内溝７２は第１の固定鏡筒５１の内案内溝６６に対向されており、これらの案内溝６６，７２間には第２の転動体ユニット６５Ａが転動自在に介在されている。第２及び第３の案内溝７３，７４は第１の固定鏡筒５１の２つの凹陥部７１，７１に対向されており、これら凹陥部７１に保持されている案内板６９との間に第２の転動体ユニット６５Ｂ，６５Ｃが個別に転動自在に介在されている。

２つの第２の転動体ユニット６５Ｂ，６５Ｃの転動体は、この実施例では球体とされている。しかしながら、他の転動体ユニットと同様に、転動体として円筒ころとすることができ、また、全ての転動体を球体とすることもできる。更に、転動体としては、この実施例で示した円筒ころ及び球体に限定されるものではなく、例えば、球面ころ（たる形ころ）その他の形状のものを用いることができることは勿論のこと、転動体として用いることができる形状であれば任意の形状の転動体を組み合わせて用いることもできる。

また、第１の固定鏡筒５１に対応して、第１の可動鏡筒５２の内周面の３箇所には、半径方向の内側に突出する突出部６３が設けられている。この３箇所の突出部６３の内面には、軸方向に連続された３つの案内溝５９，５９，５９が設けられている。３つの案内溝５９は、周方向に等間隔に配置されており、それらの断面形状はＶ字形とされている。第１の案内溝５９は第１の固定鏡筒５１の外案内溝６７に対向されており、これらの案内溝５９，６７間には第１の転動体ユニット５３Ａが転動自在に介在されている。

第２及び第３の案内溝５９，５９は第１の固定鏡筒５１の２つの開口部６８，６８に対向されており、これら開口部６８に保持されている案内部材２との間に２つの第１の転動体ユニット５３Ｂ，５３Ｃがそれぞれ転動自在に介在されている。更に、２つの案内部材２，２とこれを支持する第１の固定鏡筒５１の開口部６８の縁部である支持部との間には、予圧部材である一対の板ばね６Ａ，６Ｂがそれぞれ介在されている。これら２組の板ばね６Ａ，６Ｂで２つの案内部材２，２を半径方向外側にそれぞれ付勢することにより、３個の第１の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃと３個の第２の転動体ユニット６５Ａ〜６５Ｃとの合計６個の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃに対して、略均一となる所定の大きさの予圧を付与することができる。

このように構成することにより、２方向から作用する板ばね６Ａ，６Ｂのばね力で６箇所に配置した転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃに対して略均一な予圧を働かせることができる。そのため、転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ，６５Ａ〜６５Ｃが移動方向のどの位置にある場合にも、その転動体ユニットの沈み込みを回避することができ、その転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ，６５Ａ〜６５Ｃに加わる予圧が大きく変化するのを防止して、内外の可動鏡筒６２，６３をスムースにしかも精度良く移動することができる。

即ち、この実施例によれば、第１の可動鏡筒５２が周方向の３箇所において第１の固定鏡筒５１に対して転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃで転動自在に支持されていると共に、第２の可動鏡筒２０２も周方向の３箇所において第１の固定鏡筒５１に対して転動体ユニット６５Ａ〜６５Ｃで転動自在に支持されている。そして、３つの第１の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃのうち、２箇所に案内部材２と予圧部材である板ばね６Ａ，６Ｂをそれぞれ配置し、その板ばね６Ａ，６Ｂのばね力で２つの案内部材２を２つの転動体ユニット５３Ｂ，５３Ｃに付勢する構成とした。

これにより、１箇所の第１の転動体ユニット５３Ａで第１の固定鏡筒５１に対して第１の可動鏡筒５２を位置決めできると共に、１箇所の第２の転動体ユニット６５Ａで第１の固定鏡筒５１に対して第２の可動鏡筒２０２を位置決めすることができる。そして、第１の固定鏡筒５１と第１の可動鏡筒５２との間の２箇所において、案内部材２と板ばね６Ａ，６Ｂとで２つの第１の転動体ユニット５３Ｂ，５３Ｃにばね力を付与する構成としたため、これら２つの第１の転動体ユニット５３Ｂ，５３Ｃを含む６箇所の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃの全てに対して、略等しい大きさの予圧を加えることができ、構造体全体の圧力バランスを取ることができる。

即ち、２方向から作用する板ばね６Ａ，６Ｂのばね力により、６箇所の転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃに略均一な予圧を働かせることができる。そのため、転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ，６５Ａ〜６５Ｃが移動方向のどの位置にある場合にも、その転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃの沈み込みを回避することができ、その転動体ユニット５３Ａ〜５３Ｃ及び６５Ａ〜６５Ｃに加わる予圧が大きく変化するのを防止して、第１の可動鏡筒５２及び第２の可動鏡筒２０２の双方を、それぞれ個別にスムースにしかも精度良く移動させることができる。

なお、固定鏡筒５１及び可動鏡筒５２の形状としては、前述した実施例で説明した円筒形のものに限定されるものではなく、四角形の筒体、小判型の筒体その他各種形状の筒体を用いることができることは勿論である。また、支持部の数も、前記実施例における３点支持又は６点支持に限定されるものではなく、少なくとも３点を支持するものであればよく、４点以上の支持部を設けてもよいことは勿論である。

図６及び図７は、前述したような構成を有するレンズ装置２００を用いた撮像装置の一具体例を示す電子スチルカメラ１５０の図である。図６及び図７に示した電子スチルカメラ１５０は、撮像装置本体の一具体例を示すカメラ本体１５１を備えており、そのカメラ本体１５１に沈胴式のレンズ装置２００が内蔵されている。

カメラ本体１５１は、内部に空間が設けられた横長の筐体からなり、そのカメラ本体１５１の長手方向である横方向の一側（本実施例では、カメラに向かって右側）にレンズ装置２００が配置されている。カメラ本体１５１の内部空間には、図示しないが、各種の電子部品が実装された配線基板、バッテリー電源、記憶装置、その他各種の電子部品や機械部品、装置等が収納されている。

カメラ本体１５１の上面には、被写体を撮影するためのシャッタボタン１５３が設けられている。更に、カメラ本体１５１には、図示しないが、電源ボタン、モード選択ダイヤル、そのモード選択ダイヤルで選択された各種モードや被写体等の表示を行うための液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等からなる平面表示パネル、電子ビューファインダ等が設けられている。図６は、沈胴式レンズ装置２００が沈み込んでカメラ本体１５１内に収納された状態を示し、図７はレンズ装置２００が繰出された状態を示している。

このような構成を有する電子スチルカメラ１５０に本願発明の直動式転がり案内装置を有するレンズ装置２００を適用することにより、レンズ装置２００の沈胴動作をスムースに、しかも確実に行うことができるカメラを得ることができる。

図１１は、第１の可動鏡筒５２の位置を検出する位置検出手段を設けたレンズ装置２３０の実施例を示すものである。この実施例が前記実施例と異なるところは位置検出手段である位置検出センサ２３１の有無のみであるため、ここでは位置検出センサ２３１について説明し、その他の構成で同一のものについては同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図１１において、符号２３２は外装鏡筒であり、この外装鏡筒２３２の内側に第１の可動鏡筒５２や図に表れない第１の固定鏡筒等が収納されている。外装鏡筒２３２には取付フランジ２３３が設けられており、この取付フランジ２３３を介してレンズ装置２３０がカメラ本体に取り付けられる。この外装鏡筒２３２の側面部に位置検出センサ２３１が取り付けられている。そのため、外装鏡筒２３２の側面部には、光軸方向と平行に延在された長穴２３４が設けられている。この長穴２３４の幅方向の両側には、位置検出センサ２３１を取り付けるための平面部２３２ａ，２３２ａが設けられている。

外装鏡筒２３２の平面部２３２ａ，２３２ａには位置決め用の２つのピン２３５，２３５がそれぞれ所定間隔あけて立設されている。これらのピン２３５，２３５により位置決めされてセンサ保持枠２３６が、一対のスペーサ２３７，２３７を介して外装鏡筒２３２の側面に固定されている。一対のスペーサ２３７，２３７は、各平面部２３２ａ，２３２ａに接触され、その上にセンサ保持枠２３６が、長穴２３４を横断するように架け渡されている。そのため、センサ保持枠２３６には４つのピン２３５が嵌合される４つの穴２３６ａが設けられ、一対のスペーサ２３７，２３７には２つのピン２３５が挿通される穴２３７ａが設けられている。

位置検出センサ２３１は、ＭＲマグネット（磁気スケール）２３８とＭＲセンサ（磁気感知センサ）２３９とを備えて構成されている。ＭＲマグネット２３８は、Ｎ極とＳ極とを交互に且つ微細ピッチで着磁した細長い棒状の磁性材料からなり、その長手方向をレンズの光軸と平行にして第１の可動鏡筒５２の外周面に接着剤等の固着手段によって固定されている。ＭＲマグネット２３７は、外装鏡筒２３２の長穴２３４内に収納されており、センサ保持枠２３６の内面と接触することのない高さに設定されている。

この場合の高さ設定としては、例えば、次のような手段を用いることができる。
その１は、ＭＲマグネット２３８の厚さを十分に薄くする。即ち、ＭＲマグネット２３８の肉厚を外装鏡筒２３２の平面部２３２ａの肉厚よりも薄くし、ＭＲマグネット２３８を第１の可動鏡筒５２の外周面に貼り付けたときにも、その表面とセンサ保持枠２３６の内面との間に適当な隙間が設定され、ＭＲマグネット２３８がセンサ保持枠２３６と接触することがないようにする。
その２は、ＭＲマグネット２３８の肉厚を上記１のように薄くできない場合に好適なもので、第１の可動鏡筒５２に凹部を設け、ＭＲマグネット２３８の一部を第１の可動鏡筒５２に埋め込むようにする。
その３は、ＭＲマグネット２３８の肉厚を第１の可動鏡筒５２の肉厚よりも薄くできない場合に好適なもので、第１の可動鏡筒５２の平面部２３２ａを肉盛りし、第１の可動鏡筒５２の肉厚よりも高い位置でセンサ保持枠２３６を支持するようにする。

その他、第１の可動鏡筒５２に固定されたＭＲマグネット２３８が外装鏡筒２３２に固定されたセンサ保持枠２３６と接触することなく、第１の可動鏡筒５２の進退動作を許容できる構造であれば、各種の構造のものを適用できるものである。なお、位置検出センサ２３１が取り付けられた後の長穴２３４は、チリやホコリ等の侵入を防ぐために、カバー等で塞ぐようにする。そのカバーとしては、例えば、位置検出センサ２３１の周囲を覆うカバー部材を設けてもよく、また、センサ保持枠２３６の左右に長穴２３４の開口部を覆うカバー部を設ける構成としてもよい。

センサ保持枠２３６は、ＭＲセンサ２３９が固定される四角形をなす保持部２３６ｂと、その保持部２３６ｂの対向する２辺に設けられた取付部２３６ｃ，２３６ｃとからなり、両取付部２３６ｃ，２３６ｃに穴２３６ａがそれぞれ２つずつ設けられている。また、保持部２３６ｂの略中央部には、ＭＲマグネット２３８の磁界を透過させるための貫通穴２４１が設けられている。この貫通穴２４１に感磁面を合わせるようにして、ＭＲセンサ２３９が保持部２３６ｂの外面に接着剤等の固着手段によって固定されている。

ＭＲセンサ２３９は、ＭＲマグネット２３８から出力される磁界の強さを検出するものである。ＭＲセンサ２３９は、センサ配線板２４２の電気回路の所定位置に実装され、その電気回路と電気的に接続されている。このＭＲセンサ２３９の感磁面をＭＲマグネット２３８の表面に対向させると共に、その表面に対して感磁面が平行となるように構成する。この際、一対のスペーサ２３７，２３７の厚さを調整することにより、ＭＲセンサ２３９の取付位置を変えてＭＲマグネット２３８との間の隙間を調整することができる。

このような構成とすることにより、１群レンズ保持枠２１６を含む第１の可動鏡筒５２の位置を、位置検出センサ２３１によって検出することができる。即ち、第１の可動鏡筒５２が光軸方向に動作した際に、ＭＲマグネット２３８の磁界の強さの変化をＭＲセンサ２３９で検出することにより、第１の可動鏡筒５２が第１の固定鏡筒５１に対して、即ち光軸方向のどの位置にあるかを知ることができる。このＭＲセンサ２３９の出力を得ることにより、第１の可動鏡筒５２の動作を制御し、その位置制御を行うことができる。

以上説明したように、本願発明によれば、予圧部材を用いることにより、転動体に対して均一な予圧を付与することができ、転動体の移動位置のいかんに係わらず、案内部材及び転動体ユニットの移動方向の傾きを軽減することができ、可動部材のスムースな移動を確保することができる。このような構成を有する支持機構を少なくとも１箇所以上に設けて可動鏡筒を固定鏡筒に支持することにより、レンズ装置全体に略均一な予圧を与えることができ、より安定した直線動作を実現することができる。

また、リニアモータのヨークをレンズ装置の固定鏡筒で兼用し、レンズの外周側に環状のコイルを配置することで、駆動手段であるリニアモータを効率よく配置することが可能となり、突起部のない沈胴式レンズ装置の小型化を実現することができる。更に、軸受部を除いて固定鏡筒の外周面又は内周面に永久磁石を配置することができ、その永久磁石の周りにコイルを配置できるため、磁気回路上、永久磁石に対するコイルの有効長さを長くすることができ、磁力の強さを高めて駆動効率を向上させることができる。更に又、ヨーク部材を樹脂で一体成形し、案内溝やピン等を樹脂成形することにより、高い寸法精度や面精度が要求される部分を有する鏡筒等を安価に作成することができる。

更に、特性として非磁性であることが必要とされる部品の材質に、樹脂或いはアルミニウム合金やマグネシウム合金等の非磁性金属を用いることにより、次のような効果を得ることができる。その１は、永久磁石とヨークによって形成される磁場に干渉することがない。ぞの２は、案内溝やレンズ挿入部分等の寸法精度や面精度が保証可能となる。その３は、肉厚を薄くしてレンズ装置等の小型化が可能となる。
このように、レンズ鏡筒の部品材料と各部品の配置等を工夫することで、小型でリニア駆動が可能なリニア沈胴式レンズ装置を実現することができる。

以上説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば、前記実施例においては撮像装置として電子スチルカメラ（デジタルカメラ）に適用した例について説明したが、他の形式の撮像装置、例えば、ビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等にも適用できることは勿論である。このように、本願発明は、その要旨を変更しない範囲で各種の変更実施が可能である。

本発明のレンズ装置に係るレンズ鏡筒の一実施例を分解して示す斜視図である。本発明のレンズ装置の第１の実施例の全体構成を分解して示す斜視図である。本発明のレンズ装置に係る直動転がり案内装置の第１の実施例を分解して示す斜視図である。本発明のレンズ装置に係る直動転がり案内装置の第２の実施例を分解して示す斜視図である。本発明のレンズ装置に係る直動転がり案内装置の第３の実施例を分解して示す斜視図である。本発明のレンズ装置を備えた撮像装置の一実施例を示す斜視図である。図６の撮像装置の状態からレンズ装置の可動鏡筒を繰出した状態を示す斜視図である。図６の撮像装置をレンズ装置部分で縦方向に断面した状態を示す断面図である。図８のＸ−Ｘ線部分で断面した断面図である。本発明のレンズ装置を断面して示す、同図Ａは第１の可動鏡筒のみが繰出した状態、同図Ｂは第１の可動鏡筒に加えて第２の可動鏡筒も繰出した状態を示すそれぞれ説明図である。本発明のレンズ装置の第２の実施例を示すもので、位置検出手段を分解した斜視図である。

符号の説明

１，３１，４１‥直動転がり案内装置、２，４５‥案内部材、３，４６‥可動部材、４‥固定部材、５，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ‥転動体ユニット、６Ａ，６Ｂ‥板ばね（予圧部材）、７，５５‥第１の案内溝、８，５９‥第２の案内溝、１４‥円筒ころ（転動体）、１５‥保持器、１８‥長孔、２１‥位置決めピン、２２‥嵌合ピン、２６，２６Ａ，２６Ｂ‥コイル、２７‥配線板、３２Ａ，３２Ｂ‥板状永久磁石（予圧部材）、４８，２３２‥外装鏡筒（ヨーク鏡筒）、４９，２０４‥永久磁石、５０，２００，２３０‥レンズ鏡筒、５１，２０１‥固定鏡筒、５２，２０２‥可動鏡筒、５６Ａ，５６Ｂ‥開口部、６６，６７，７２，７３，７４‥案内溝、６９‥案内板、１５０‥電子スチルカメラ（撮像装置）、１５１‥カメラ本体（撮像装置本体）、２１１‥１群レンズ、２１２‥２群レンズ、２１３‥３群レンズ、２１４‥ＣＣＤ（撮像手段）、２１６，２１７，２１８‥レンズ保持枠、２３１‥位置検出センサ（位置検出手段）、２３４‥長穴、２３５‥ピン、２３６‥センサ保持枠、２３７‥スペーサ、２３８‥ＭＲマグネット（磁気スケール）、２３９‥ＭＲセンサ（磁気感知センサ）

Claims

直線状に延在され且つ互いに平行とされた複数の第１の案内溝を有する固定鏡筒と、
レンズを保持して前記固定鏡筒の外側又は内側に配置されると共に直線状に延在され且つ前記第１の案内溝との間に所定の隙間をあけて対向された互いに平行をなす複数の第２の案内溝を有する可動鏡筒と、
前記第１の案内溝と前記第２の案内溝との間に転動自在に介在された複数個の転動体を有し、前記固定鏡筒に対して前記可動鏡筒を前記レンズの光軸方向へ移動可能に支持する複数の転動体ユニットと、
前記固定鏡筒及び前記可動鏡筒の一方に設けられ、当該固定鏡筒又は可動鏡筒の外周面又は内周面に配置された永久磁石と、
前記固定鏡筒及び前記可動鏡筒の他方に設けられ、当該可動鏡筒又は固定鏡筒の直径と略等しい直径を有するコイルと、
前記固定鏡筒との間で前記可動鏡筒を挟むように当該可動鏡筒の外側又は内側に配置されるヨーク鏡筒と、を設け、
前記固定鏡筒及び前記ヨーク鏡筒を磁性材料によって形成したことを特徴とするレンズ装置。
前記コイルは、前記光軸を囲うように環状に形成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記固定鏡筒及び前記ヨーク鏡筒は、高透磁率を有する磁性材料によって形成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記固定鏡筒及び前記ヨーク鏡筒は、高透磁率を有する磁性材料と樹脂材料との複合材料によって形成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記固定鏡筒及び前記ヨーク鏡筒は、少なくとも組立後には一体となることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記複数の転動体ユニットの少なくとも１つに関連して設けられる案内部材と、当該案内部材を前記転動体ユニット側に付勢して当該転動体ユニットに予圧を付与する予圧部材と、を設けたことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記予圧部材は、板ばね又はゴム状弾性体からなることを特徴とする請求項５記載のレンズ装置。
前記予圧部材は、互いに反発し合うように対向して設置される一対の永久磁石からなることを特徴とする請求項５記載のレンズ装置。
直線状に延在され且つ互いに平行とされた複数の第１の案内溝を有する固定鏡筒と、
レンズを保持して前記固定鏡筒の外側又は内側に配置されると共に直線状に延在され且つ前記第１の案内溝との間に所定の隙間をあけて対向された互いに平行をなす複数の第２の案内溝を有する可動鏡筒と、
前記第１の案内溝と前記第２の案内溝との間に転動自在に介在された複数個の転動体を有し、前記固定鏡筒に対して前記可動鏡筒を前記レンズの光軸方向へ移動可能に支持する複数の転動体ユニットと、を有するレンズ装置を備えた撮像装置において、
前記レンズ装置には、
前記固定鏡筒及び前記可動鏡筒の一方に設けられ、当該固定鏡筒又は可動鏡筒の外周面又は内周面に配置された永久磁石と、
前記固定鏡筒及び前記可動鏡筒の他方に設けられ、当該可動鏡筒又は固定鏡筒の直径と略等しい直径を有するコイルと、
前記固定鏡筒との間で前記可動鏡筒を挟むように当該可動鏡筒の外側又は内側に配置されるヨーク鏡筒と、を設け、
前記固定鏡筒及び前記ヨーク鏡筒を磁性材料によって形成したことを特徴とする撮像装置。